iPhone X 華麗蛻變:我們溯源了一下這些「黑科技」的演變史

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鈦媒體注:9月13日北京時間凌晨,已經有很多果粉做好見證 iPhone 發布十周年的經典時刻了。

在庫克接手蘋果之後,iPhone 變得更大,同時也增添了許多普通消費者期望的新功能。

然而在這個過程中,也不乏「果粉」批評 iPhone 越來越缺乏新意:高通快充方案從 QC2.0 進化到了 QC4.0,iPhone 卻一直是一成不變的 5V1A 「慢充」,甚至有人懷疑三防功能也是迫於三星 S7 edge 才加上的功能。

反觀,Android 陣營廠商,他們在這幾年裡不斷嘗試各種新奇的概念,從雙曲面屏到全面屏,從聲紋識別到瞳孔識別……

這次的蘋果發布會終於果粉們長舒一口氣:「我們期待的都來了!」從這一點,我們也不難看出蘋果是一個多麼精明的企業。

過去在 Android 手機上得到消費者認可的賣點,現在一股腦都加入到了新品上了。

發布會現場全程回顧參考鈦媒體現場直播全程回顧。

那麼蘋果的這些新賣點追根溯源到底來自哪兒?鈦媒體對本次iPhoneX 多項黑科技的前世今生和來龍去脈做了全面溯源。

1、全面屏

在小米 MIX 第一代產品發布的時候,很多「米粉」就已經為高達 91.3% 的屏占比驚呼不已。

小米 MIX 第一代產品可以稱得上是全面屏熱潮的「造浪者」,也能稱得上是「第一台全面屏手機」——不過得加上定語「國產」二字。

因為稍微對手機有研究的讀者們肯定對夏普「Crystal」系列手機不陌生。

發布於三年前的 Sharp AQUOS Crystal 才是真正的全面屏始祖。

當時,這款手機僅在日本發售,後來進入了美國市場,至於中國市場則無緣得見。

Sharp AQUOS Crystal

與小米 MIX 一樣,它將前置攝像頭放置在手機底部。

攝像頭放置在手機底部帶來的最大問題就是拍照時,一般握持都是仰拍。

對於那些喜歡自拍的用戶而言,不便之處不言而喻——「仰拍顯臉大(俯拍顯臉小)」。

小米 MIX 第二代產品為了追求極窄「額頭」依然將前置攝像頭放在底部,而借著全面屏概念回歸中國的夏普這次則聰明了很多,將前置攝像頭放回了額頭。

至於這種做法到底是優是劣還不好評判。

不過,這種情況下為了追求最窄額頭,夏普和 iPhone 都使用了異性螢幕——將攝像頭放入了平時顯示的區域。

同為使用異形螢幕的 Sharp AQUOS S2

雖然都是異形螢幕,但夏普使用的依然是 LCD 螢幕,而 iPhone X 終於用上了 OLED 螢幕——與三星手機採用的 SUPER AMOLED 螢幕一樣,這塊螢幕的表現在三星近幾年的手機上已經得到了認可。

OLED 螢幕最大的優勢在於低功耗,高對比度,反應速度快以及輕薄——對於手機而言,機身內部空間是「寸土寸金」,功耗也是如此。

OLED 螢幕無論從哪個維度而言,都是手機螢幕的最佳選擇。

同時它擁有極高的對比度——簡而言之,它能讓黑色顯示更純正,就像沒有點亮手機螢幕一樣。

攝像頭依然位於下方的小米 MIX2

不過問題在於,OLED 螢幕的工藝較傳統 TFT 螢幕複雜,良品率也低,尤其是小尺寸螢幕。

在手機上使用 OLED 螢幕的手機廠商極少,目前採用 OLED 螢幕的手機廠商僅有華為,金立,OPPO,Vivo 以及一加幾家。

即便是拿到了 OLED 螢幕供貨,調教方面也是一大難題。

OLED 螢幕的另一大特性在於廣色域,比 iPhone 7 使用的 LCD 螢幕要廣。

所以 iPhone 手機用戶在換成三星手機的時候,看螢幕第一反應就是「太過於艷麗」,專業一點的說法就是色彩飽和度拉高了,引起了眼睛的不習慣。

如何調教 OLED 螢幕,讓它能準確再現每一種色彩?

對於手機廠商而言,這是新的挑戰。

去年同樣是使用 OLED 螢幕的手機一加 3 在這一方面就翻了船——「性價比和使用體驗都很棒,但顯示成了它的唯一短板。

」不少媒體都是如此評價。

輸在色彩調教上的一加手機 3T

在色彩顯示方面,蘋果一向是得到了眾多設計師的認可。

在去年的 iPhone 7 上,推行了新的色域標準 DCI-P3,這是電影工業廣泛採用的顯示技術。

有了去年新色域標準打基礎,雖然發布會上僅僅在色彩管理上,捎帶一筆提過了色彩管理系統,但一向以螢幕色彩還原度為傲的 iPhone 即便是使用了 OLED 螢幕,在還原色准方面也應該不會存在任何問題。

2、生物識別技術的演變

這次,蘋果又幹了一件更為激進的事情,連同 Home 鍵一起,指紋識別被砍掉了——當然這並不意味著,用戶要回到輸入密碼解鎖的「遠古時代」。

在生物識別方面,蘋果轉而選擇了面部識別(Face ID)——通過定製的攝像頭對人臉輪廓進行掃描,人臉面部特徵也是唯一的。

通過 True Depth Engine System,同時使用「機器學習」訓練以達到越用越精準的目的。

不僅僅是用於解鎖和支付,蘋果將這組攝像頭玩出花來了:推出了 Amoji 功能。

雖說早就有了根據用戶面部動作定製表情的 App,但這次蘋果的這組攝像頭能更為精準地捕捉到用戶的面部細節。

Face ID

當然,面部識別也並非是蘋果首創,Android 4.0 時代就已經有了這一解鎖選項。

不過,其安全性並不高。

在這裡不得不提的是三星 S8 系列,雖然同為全面屏手機,但它並沒有放棄指紋識別,而是將指紋識別模塊移到了背後,同時它還有虹膜識別傳感器——作為生物識別的補充。

這項技術早在 Note 7 的時候,就已經應用到手機之上了。

記者在實際使用之時,除了對使用姿勢有所要求之外,無論光線環境如何,在精準度上都無可挑剔。

這或許是全面屏時代生物解鎖的合理方案。

首次引入生物識別的 iPhone 5s

不管怎樣,消失的指紋識別依然是過去幾年裡 iPhone 上最為核心的功能之一。

不僅能用來解鎖,還能用於支付,加密等等。

如果說全面屏是蘋果迎合用戶而做出的設計,那麼過去指紋識別技術則完完全全是蘋果帶動的產業革命。

首次加入指紋識別技術的產品是 iPhone 5s,它採用的是「Touch ID」技術。

如果追根溯源,手機上第一次加入指紋識別傳感器的廠商倒也不是蘋果,而是摩托羅拉 Atrix 4G。

這台手機發布於 2011 年,比 2013 年發布的 iPhone 5s 要早上 2 年。

不過,用戶體驗並不如現在的——因為當時採用的是「滑擦式方案」。

相較於現在常見的「按壓式」方案,「滑擦式」方案由於傳感器與手指接觸面積較小,精準度較低,同時識別過程手指動作較大,手機容易滑落,尤其是當傳感器放在手機正面的時候,手小的用戶根本不能單手解鎖,使用過三星 Note 4 的用戶感受尤為深刻。

體驗極為糟糕的滑擦式指紋識別

直到一年後,華為 Mate 7 的推出,才為 Android 陣營指紋解鎖體驗扳回一城。

Mate 7 的指紋識別傳感器也是「按壓式」。

不過囿於傳感器大小的限制,以及為了用戶體驗,Mate 7 不得不將指紋識別模塊放在手機背部。

不過,它與 iPhone 5s 採用的供應商並非同一個,技術流派也不盡相同。

華為以及之後的 Android 手機廠商大都採用的是紋識別模塊供應商 FPC(FingerPrint Card)的技術,而蘋果則使用的是自己收購的公司Authen Tec 的技術——粗淺的來說,FPC 的指紋識別模塊是一直處於激活狀態的,而 Authen Tec 的指紋識別模塊則不是。

仔細觀察所有的 iPhone 手機 Home 鍵,其邊緣都鑲嵌了一圈金屬,這是用於檢測手指上的生物電。

手指接觸到金屬圈,iPhone 才會激活指紋識別模塊(感興趣的讀者,可以嘗試在不接觸金屬圈的情況下按下 Home 鍵,指紋識別模塊一定不會被激活)。

同為前置指紋識別,魅族選擇了匯頂科技

當然,現在前置指紋識別技術也早已不是蘋果獨享的了。

同年(2014 年),魅族 MX4 Pro 也採用了前置指紋識別,並且作用原理與 iPhone Touch ID 相似。

這家指紋識別模塊的供應商來自於國內匯頂科技。

雖然識別方案相似,但從專利技術上來看,Authen Tec 的策略是將指紋傳感器和邏輯電路集成封裝為一體,而匯頂申請技術將指紋傳感器與邏輯電路製作成分立元件,然後再將兩者封裝於一體。

如果有感興趣的讀者可以檢索匯頂科技在2013 年至 2014 年的專利,詳細研究。

採用虹膜識別的三星 S8 上密密麻麻的傳感器

放棄 Home 鍵其實並不意味著放棄指紋識別,除了把指紋識別模塊放在背面之外,其實蘋果還有另外一個選擇,把指紋識別放在側面的電源鍵上面。

SONY Xperia Z5 系列產品就是這樣一例,不過相較於前兩者,其便利性存疑,同時由於電源鍵較小,不能放下太大的傳感器,在識別精度上也會大打折扣。

無論是哪一種解決方案,虹膜識別還是指紋識別,iPhone X 都沒有用上。

鈦媒體記者推測,唯一的理由只能是為機身內部空間以及美觀做出的妥協。

從搭載虹膜識別的三星旗艦手機上,我們不難發現,它們的額頭都比較寬大;加入背面指紋識別模塊需要再開孔;電源鍵加入指紋識別,且不論占用的空間如何,其精度是很大的問題。

因此,蘋果在 iPhone X 放棄了指紋識別。

3、Home 鍵的歷史終結和手勢交互革命

如果能去掉任何一個開孔,蘋果一定會去嘗試,這也是為什麼指紋識別模塊絕不會出現在 iPhone 背面的原因。

去年犧牲的是 3.5mm 耳機接口,今年終於輪到了 Home 鍵。

當年賈伯斯十分欣賞 Home 鍵的設計:「偉大的產品只有一個物理按鍵」。

用戶也越來越習慣於 Home 鍵的使用,一次點擊回到主螢幕,兩次點擊進入多任務,長按呼出 Siri,三次點擊啟動輔助功能(可設置),這些操作早已成為了 iPhone 用戶的使用習慣。

沒有了 Home 鍵,Face ID 還能這麼玩

Home 鍵自從功能機時代就有了——不過其功能僅僅就只有「回到啟動頁」那麼簡單。

在往後面,不同的廠家在這顆 Home 鍵上玩出了花來。

經典黑莓手機上的軌跡球,魅族手機的小白球和 mBack 手勢操作。

和蘋果一樣,三星也是 Home 鍵一路走到黑的廠商,但在最新一代旗艦上,它也放棄了 Home 鍵。

不過相較於 iPhone,Home 鍵的影響對於 Android 手機小太多。

Android 手機有背部指紋識別,系統內集成虛擬鍵導航條——這套標準在幾年前的 Android 4.0 上早就已經出現了。

沒了 Home 鍵,看上去不習慣

隨著 Home 鍵一起遠去的不僅是「果粉」們的記憶,還有操作習慣。

沒有了任何實體按鍵,沒有虛擬按鍵(後期也許可以通過 Touch Assistant 調出來)難道用戶要對著新買回來的手機乾瞪眼嗎?蘋果給出的方案是「手勢交互」。

在 iPhone X 上,上滑的手勢代替了返回桌面的選項,同樣的手勢稍作停留,即可呼出多任務介面。

沒有了 Home 鍵,長按呼出 Siri 的操作被安排到了側面的電源鍵上……這樣一來,其實 Home 確實沒有存在的必要了。

其實,手勢交互在 iOS 系統中並不算「新客人」。

在 iPhone 上,我們常用的左滑返回就是手勢操作的一種。

並且在上半年的 iOS 11 發布會上,我們就已經見識過了 iPad Pro 上滑呼出 Dock 欄的操作了。

在全新的 iPhone 上看到手勢操作也並不是稀奇的事情。

當年憑藉著炫酷的手勢交互俘獲了一批極客的 Nokia N9

實際上,手勢操作的經典手機是諾基亞 N9:雙擊亮屏,多任務介面和常用程序欄的呼出,以及畫字母打開應用等操作都被後來的安卓系統效仿過。

N9 當年推出時也是驚艷一方,不僅僅是因為它超越同期手機的美觀設計,更是因為概念般的全手勢設計讓它使用起來非常地「酷炫」。

4、iPhone 的無線充電時代終於來臨

砍掉了 Home 鍵,砍掉了 3.5mm 耳機口,只有 Lightning 接口孤軍奮戰了。

Lightning 接口承擔的任務無非是充電與數據傳輸兩項任務。

現在加入了無線充電技術,Lightning 接口岌岌可危。

新一代 iPhone 採用的是 Qi 無線充電標準(電磁感應式無線充電)——這是最為消費者所熟悉的充電標準,有很多採用這個原理的用電器上都會標著「Qi」的字樣,並且已經有許多支持無線充電的 Android 設備採用了這種充電標準。

不同協議的無線充電標準

Qi 是全球首個推動無線充電技術的標準化組織——無線充電聯盟(Wireless Power Consortium,簡稱 WPC)推出的「無線充電」標準,具備便捷性和通用性兩大特徵。

首先,不同品牌的產品,只要有一個 Qi 的標識,都可以用 Qi 無線充電器充電。

其次,它攻克了無線充電「通用性」的技術瓶頸,在不久的將來,手機、相機、電腦等產品都可以用 Qi 無線充電器充電,為無線充電的大規模應用提供可能。

市面上採用 Qi 標準的手機有:Galaxy S8 系列,Google Pixl 等等。

使用這些手機的時候,不需要安裝任何配件,直接將它放在任何一款支持 Qi 標準的充電器上就能開始充電,目前市面上已經有了勁量、PowerMate 等品牌的大量不同款式的無線充電器可供選擇。

值得一提的是, Qi 無線充電的原理意味著,要想達到與有線充電一樣的充電效率,那麼其功率和發熱量必定不會低。

在這一方面,已經推出過多款無線充電手機的三星積累了很多經驗——為了提高充電效率,控制發熱,三星新一代的無線充電器內部定製了超薄型風扇。

三星無線快充基座背後的散熱孔

除了 Qi 標準之外,還有 A4WP(Alliance for Wireless Power)與 Power Matters Alliance 聯合的新無線充電標準,其與 Qi 最大的不同在於,這個標準下的用電器是利用「磁共振」原理進行充電的。

從上面的表格,我們可以看出,相對於電磁感應式,利用這種原理充電雖然充電效率要低些,但是發熱量也降下來了,且充電距離稍微能遠一點點。

現在無線充電已經解決,Lightning 接口留下的唯一目的僅剩下傳輸數據之用了。

而且目前沒有哪一家手機廠商能夠解決這一問題。

或許在相當長的一段時間內,手機上還會存在這一接口。

尚無「生命」危險的 Lightning 接口

發布於 10 周年之際的 iPhone X 飽含了幾乎所有「果粉們」的期待,當下所有的熱門技術一個不落全都收入囊中。

有些激進的「果粉」甚至會表示:「有了 iPhone X,要啥 iPhone 8?」

其實對於一款普及率如此之高的智慧型手機產品,iPhone 對待行業表現出激進態度的同時也需要考慮到其龐大的用戶基數。

就好像手機大屏化趨勢一樣,一開始 iPhone 會堅守 3.5 吋,但隨著大屏手機越賣越好,甚至全面屏開始嶄露頭角。

蘋果才會開始從堅守到一步步加大 iPhone 的尺寸,到最後手機行業需要新的刺激點之時,跟上了全面屏。

這些都是消費者所推動的,所以在目前對於這一方面的需求尚未明朗,同時技術還沒完全成熟的前提下,不過激地放棄已有的產線才是明智的選擇。

也許蘋果至少需要兩到三代產品的更迭,全面屏的技術才能被完善,普通用戶也才能夠去適應這樣的改變。

本文首發鈦媒體,記者丨唐植瀟

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